現在、Layer 2 の主な収入源は、Rollup 上で取引を行う際にユーザーが支払うガス料金であり、Layer 2 が Layer 1 にデータを送信する際に支払うガス料金を差し引けば、残りはほぼ純粋な利益となります。以下の図に示すように、大まかな統計によると、OP Mainnetの2023年6月から12月までの利益は約523万ドル、Arbitrumの年間利益は1650万ドル、zkSync Eraの2023年3月から12月までの利益は2224万ドルです。
これほどの巨額の利益を達成する秘密は何でしょうか？実際、これは彼らが実行している唯一のソーターに大きく関係しています。
では、シーケンサーとは何ですか?また、レイヤー 2 ではどのように機能するのでしょうか?集中仕分け機が直面する問題とは何ですか?コンカレントソーターは今後どのように発展していくのでしょうか?この記事では、これらの問題について詳しく説明します。
シーケンサの原理
中国語ではシーケンサーまたはシーケンサーと訳されるシーケンサーは、レイヤー 2 で非常に重要な役割を果たします。その主な機能は、レイヤー 2 のユーザーからトランザクションを受信して実行し、最終的にトランザクションを並べ替えて圧縮した後に形成されたバッチ (Batch) をレイヤー 1 に送信することです。
これはまだ比較的抽象的かもしれませんが、次に著者は具体的な例を使用して類推していきます。これまでイーサリアム上で取引を行っていたとき、ユーザーは車で街（イーサリアム）に行き、何かをするというイメージでしたが、取引のピーク時には当然渋滞が発生し、この時ユーザーはただ待つことしかできません。 、外国援助（検証者を指します）に迎えに来てもらうには、より多くのお金を支払うことしかできません。そうでない場合は、方法がありません。
現実の交通渋滞問題には、公共交通機関の開発、車線の拡張、道路の増設、ピーク時間をずらす、移動人数の制限など、多くの解決策があります。レイヤー 2 はイーサリアムの公共交通ソリューションであり、シーケンサーはバスです。運転者。バスの運転手は皆に、「市内まで自分で運転する必要はありません。目的地まで確実に届けるために、いくらかのサービス料 (自分で運転する費用よりも安い) を支払うだけで済みます。これにより、お金とお金の節約になります」と言いました。努力。同時に、バス内のスペースを最大限に活用するために、バスの運転手は通常、バスを発車する前にできるだけ多くの人をバスに乗せ、乗客の誘導や配置変更も行います。痩せた人を 2 人の太った人の間に挟んでバスを快適にすることができ、乗客は「完璧に調整」されています。
このプロセスを理解した後、誰もが気になるいくつかの質問に答えてみましょう。
誰がシーケンサーを実行できますか?
一般的なシナリオがいくつかあります。
集中選別機
このソリューションは、レイヤー 2 チームが個人的に、またはシーケンサーのみを実行する組織を指定するためのものです。この方法は非常に効率的で低コストであるため、レイヤー 2 チームにとってお気に入りのソリューションです。
もちろん、誰がソーターを実行できるかを決定する他の解決策もあります。これについては、「分散ソーター」セクションで詳しく紹介します。
完全にパーミッションレスなソーター
つまり、誰でもトランザクションを並べ替えてレイヤー 1 に送信できるということです。ただし、このソリューションはシンプルかつ公平に見えますが、明らかな欠点もあります。結局のところ、シーケンサーはレイヤー 1 のマイナーや検証者と同等ではありません。最終的なセキュリティは向上せず、メイン チェーンにバッチを送信するだけです。複数の参加者が同時にバッチを送信した場合でも、最終的には 1 つだけが含まれるため、コンピューティング リソースと他のシーケンサーのガスが大量に浪費されます。
仕分け機はどのような基準で仕分けをするのでしょうか？
振り分け方法は大きく分けて2つあり、1つは先着順（バスに先に乗った人が先に席に座れるのと同じで、先に送られた取引が先に振り分けられる）です。ガス料金によるソート: トランザクションについて非常に急いでいるユーザーは、ソーターに追加の金額を渡すと、ソーターは先着順に関係なくトランザクションの梱包を優先します。
主流のレイヤー 2 では主に 1 番目の方法が使用されますが、最初の方法と 2 番目の方法のどちらが本質的に常識であっても、並べ替え方法に関するレイヤー 2 の厳格なルールはありません。常識ではありませんが、バスの運転手がバスの乗車を拒否したり、親戚や友人の座席を事前に予約したりできるのと同じように、仕分け人は好きなように仕分けすることもできます。
シーケンサーは悪を行うことができますか?それを防ぐにはどうすればよいでしょうか？
仕分け人は理論的には悪を行う可能性があります。
シーケンサーの力は実際には非常に強力で、誰かのトランザクションを意図的に取り消して、それが成功したと嘘をついたり、多くのトランザクションの中に悪意のあるトランザクションを混ぜたりすることができます (ユーザーのレイヤー 2 資産を自分のアドレスに転送するなど)。自分自身に利益をもたらしましょう。
ただし、ソーターの潜在的な悪意のある動作を防ぐために、異なるレイヤー 2 には異なる制約も設定されます。オプティミスティック ロールアップは、不正証明の方法を採用しています。つまり、ソーターが正直であることをまず楽観的に判断します。紛争期間中 (通常は 1 週間)、ソーターがレイヤー 1 に送信したデータが間違っていることを検証者が証明しなかった場合、送信されたデータは決して変更できません。ZK ロールアップは有効性証明を使用します。つまり、シーケンサーによって発行されたバッチはすぐに検証されます。検証に合格した後、トランザクションは異議なく最終的にレイヤー 1 で確認されます。期間。
Starknetシーケンサー動作図
現状：集中仕分け機による問題点
OP Mainnet、Arbitrum One、Starknet、zkSync Era などの現在の主流のレイヤー 2 はすべて集中型シーケンサー ソリューションを使用しており、公式または関連組織がシーケンサーを実行しています。たとえば、Optimism Foundation は OP Mainnet のシーケンサーを実行し、Offchain Labs は Arbitrum One のシーケンサーを実行しています。等
集中型ソーターには、管理の容易さ、効率の向上、収益の獲得など、レイヤー 2 プロジェクトにとって多くの利点があります。ほとんどすべてのソーターは、ユーザーの利益を保護し、悪事をはたらかないと約束していますが（現段階では、ソート基準は先着順に厳密に従っています）、集中型ソーターは依然として多くのユーザーに不安を与えています。
検閲耐性が弱い
単一の集中管理されたエンティティによって実行されるシーケンサーは、数千のバリデーターまたはマイナーを備えたレイヤー 1 ほど検閲耐性がありません。チームは、規制要件により一部の取引を除外したり、特定の理由で一部の取引をブラックリストに登録したりする場合があります。現在、ほとんどのレイヤー 2 システムには、ユーザーがシーケンサーをバイパスしてトランザクションをレイヤー 1 に直接送信できるように設計されたメカニズムが備わっていますが、ユーザーは依然として追加コストを支払う必要があります。
ユーザーは独自の取引計画を提出します (出典: L 2B EAT)
弱い活動
弱いアクティビティは、単一障害点として理解することもできます。 1 秒あたり数千のトランザクション リクエストと比較すると、集中型ソーターはハードウェアやその他の理由により、それほど多くのリクエストを同時に処理できません。ソーターが過負荷になり、他にバックアップ ソーターがない場合、システム全体がシャットダウンしてしまいます。 . たとえば、Arbitrum ではエアドロップを発行する際に一定期間のダウンタイムが発生しました。
不適切な MEV ゲインの取得
MEV は Maximal Extractable Value の略で、マイナー/検証者がトランザクションの操作 (トランザクションの追加、削除、再配置) によって得られる追加収入を指します。通常、マイナーはガス料金を高いものから低いものに分類することによってブロックに含まれるトランザクションの順序を決定しますが、大きな利益の発生を監視すると、マイナーはトランザクションをブロックに追加したり、トランザクションを削除したり、トランザクションの順序を変更したりすることができます。 . ブロック報酬以外のメリットを得るには「プレイヤーと審判の両方になる」というのが一般的な理解です。
レイヤ 2 では、シーケンサはレイヤ 1 のマイナー/バリデータと同様にトランザクションの順序を操作する機能も備えています。ソーターはレイヤー 2 チームによって実行されていますが、特に OP メインネットは依然としてプライベート メモリ プール (ソーターの処理を待機するユーザーのためにトランザクションが一時的に保存される場所) を使用しているため、本質的にはまだ完全に信頼できません。これは、他の人がトランザクションを監視して不適切な MEV ゲインを取得するのを防ぐためであると述べられているにもかかわらず、ブラック ボックス操作を実行することに相当します。
シーケンサーの未来
主流のレイヤー 2 (OP Mainnet、Arbitrum One、Starknet、zkSync Era) は、集中型シーケンサーによって引き起こされる問題を認識していません。そこで彼らは皆、独自の分散型ソーターソリューションを提案しました。
しかし、それは現時点では公式文書やホワイトペーパーに反映されるだけであり、自社の権限や利益を分散することよりも、中核となる競争力（ネットワークパフォーマンス、エコロジー構築）を構築することに重点を置いているようです。
分散型ソーター
次の著者は、いくつかの分散型ソーター ソリューションを簡単に紹介します。
地理的分散化
これは、世界中のさまざまな地理的場所に複数のシーケンサーを公開する単純かつ粗雑な方法であり、信頼できる関心のある企業/組織によって運営されています。ローテーションを使用して、一定期間にわたって誰が取引を注文するかを決定できます。まだ問題はありますが、このソリューションは依然として検閲に強く、単一の集中型ソーターよりも活発です。
ソーターオークション
Rollup は、スマート コントラクトを通じてシーケンサー オークションを直接実施できます。誰でもシーケンサーを実行する権利を入札できます。このようなオークションはブロックごとに行われ、一定期間にわたって行われることもあります。もちろん、最終的に勝った側は、悪事を働いた場合に罰せられるように、一定の保証金を約束する必要があります。同時に、オークションで得た資金のロールアップも効果的に分配することができます。
リーダー選挙
このソリューションにより、誰でもトークン (ETH またはレイヤー 2 ネイティブ トークン) をレイヤー 2 スマート コントラクトにステーキングできるようになり、バッチを送信する各注文者はこれらの誓約者からランダムに選択されます (当選確率は誓約額に比例することもあります)。
Based Rollup
これはイーサリアム コミュニティで最近登場したソリューションで、イーサリアムのバリデーターがレイヤー 2 トランザクションのソートを直接主導し、レイヤー 2 独自のソーターを完全に置き換えます。もちろん、このソリューションは以前のソリューションよりも操作が難しく、解決すべき技術的問題がまだ多くあります。
共用仕分け機
分散型ソーター ソリューションは基本的に、レイヤー 2 がソーターの動作能力をどのように発行するかを検討します。このプロセスでは、レイヤー 2 チームが依然としてリーダーです。共有ソーターとは、単一のレイヤー 2 の専用ソーターがキャンセルされ、複数のレイヤー 2 がサードパーティのソーター ネットワークを共有することを意味します。
これには、レイヤー 2 間のアトミックなコンポーザビリティ (同じメモリ プール内の異なるレイヤー 2 トランザクション)、MEV フェッチの防止など、多くの利点があります。現在、Astria、Radius、Espresso など、共有シーケンサー ネットワークを構築しているプロジェクトが数多くあります。
要約と考察
単一障害点を排除し、システムリスクを軽減することは暗号化の精神の 1 つであり、シーケンサの分散化の考え方もある程度この精神の拡張に基づいています。しかし、実際的な観点から考えてみると、分散型ソーターや共有ソーターは、集中型ソーターによって引き起こされる問題を完全に軽減できるのでしょうか?著者はそうは思わない。
MEV の観点からイーサリアムを例にとると、フラッシュボットのデータによると、イーサリアムの合併以来、統計ブロックの提案者 (プロポーザー) は 288,829 ETH の REV 抽出を達成しました。 (注: REV は抽出された MEV です)
これはフラッシュボットによって収集された不完全なデータにすぎず、パーミッションレス イーサリアムにおける MEV 市場がいかに巨大であるかを示しています。
良性かつ適切な裁定取引操作によって生成された MEV は市場の安定に役立ちますが、巨大な MEV 利権の誘惑の下で実行される悪意のある操作 (サンドイッチ攻撃など) はネットワーク全体に悪影響を及ぼします。たとえマイナー自身が悪を行っていなくても、共謀と贈収賄のためのオフチェーン市場が形成されてしまいます。これは明らかにイーサリアム構想の本来の意図に反するものであり、一般ユーザーの利益を著しく損なうものであり、イーサリアムは現在解決策（発注者と提案者を分離するなど）を模索しているものの、短期的には依然としてこの状況が続くだろう。
現在のイーサリアムのMEVパターンは市場が自然発生的に形成したものですが、Rollupのシーケンサーも自由化・分散化されれば、時間の経過とともにそのような市場パターンも形成されるのでしょうか？ロールアップ チームを信頼することによって引き起こされる可能性のある単一点障害と比較すると、市場での無秩序な競争によって引き起こされる混乱や別の種類の集中化も恐ろしいものです。
同時に、共有ソーターはソーター レベルで異なるロールアップを相互運用可能にしますが、将来そのようなサードパーティの共有ソーターがますます使用されるようになると、それらは本質的に複数のロールアップを制御するコントローラーになるでしょう。そしてより強力に。それでは、同じ中央集権化の問題が再び起こるのでしょうか？共有ソーターを分散化するための何らかの解決策が必要ですか?これらの問題についてはさらに検討する必要があります。
ブロックチェーンの開発と分散化は長くて困難なプロセスですが、シーケンサーが注目される理由は、ロールアップ全体の中で非常に重要な役割を果たしているからです。今後も探求と努力を続けることで、今日私たちが直面している問題は適切に解決されるものと信じています。
参考文献:
【 1 】あなたは本物のロールアップではありません
【 2 】MEV: ゼロサム ゲームから権力分立へ
【 3 】AltLayer、Scroll、Starknet チームと話す - 共有オーダラーおよび L2 コンセンサス
【 4 】optimistic-rollups-vs-zk-rollups
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